李 波，鄭余良，邱敏奇

(上海鐵路局 杭州工務(wù)段，杭州 310009)

高速鐵路半封閉聲屏障螺栓病害及整治措施

李 波，鄭余良，邱敏奇

(上海鐵路局 杭州工務(wù)段，杭州 310009)

根據(jù)杭長(zhǎng)高鐵運(yùn)營(yíng)過程中發(fā)現(xiàn)的半封閉聲屏障螺栓問題，介紹了半封閉聲屏障螺栓常見的病害及其產(chǎn)生的原因。結(jié)合半封閉聲屏障螺栓病害整治的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探索半封閉聲屏障螺栓病害整治方法。采用了吊籃和特制小車上搭設(shè)腳手架的施工方法，對(duì)半封閉聲屏障螺栓病害進(jìn)行了整治，提高了施工的安全性和靈活性，縮短了施工工期,為今后半封閉聲屏障養(yǎng)修及病害整治提供借鑒。

高鐵鐵路；聲屏障；螺栓；病害

聲屏障是解決高速鐵路沿線噪聲問題的有效設(shè)施之一。目前聲屏障常用的結(jié)構(gòu)形式為直立式、折角式，此外還有倒L型、頂部干涉型、內(nèi)傾型、半封閉型等[1]。隨著我國(guó)高速鐵路的發(fā)展，聲屏障也將被廣泛應(yīng)用[2]。為確保高速鐵路的行車安全，聲屏障設(shè)施應(yīng)完好、結(jié)構(gòu)安全[3]。然而，因設(shè)計(jì)缺陷或施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，以及聲屏障使用過程中外界環(huán)境的影響，聲屏障的病害不斷出現(xiàn)。本文以杭長(zhǎng)高鐵半封閉聲屏障螺栓整治為背景，介紹半封閉聲屏障螺栓病害的整治方法，為同類病害整治提供經(jīng)驗(yàn)參考。

1 半封閉聲屏障概況

杭長(zhǎng)高鐵金華樞紐，由于地方環(huán)境保護(hù)需要，建有總長(zhǎng)1510m半封閉式聲屏障，其中建在橋上有928m，路基上有582m。杭長(zhǎng)高鐵里程為K317+520～319+960，設(shè)三段斷續(xù)分布。主體采用共 758榀300×300毫米H型鋼組成門字形主鋼架，主榀間采用80×80×1960 mm鋼方管作系桿，共有16檔(路基地段18檔)，上行有屏體側(cè)4檔，下行無屏體側(cè)3檔，頂部9檔，方管系桿與H型鋼主架間采用M10×110螺栓連接。

2 半封閉聲屏障螺栓病害及原因

隨著杭長(zhǎng)高鐵開通運(yùn)營(yíng)，在高鐵列車的高頻震動(dòng)、氣候的變化以及施工等的綜合影響下，主要產(chǎn)生了螺栓缺少、松動(dòng)、銹蝕三種病害，其中缺少病害中包含無孔與松脫兩種情況。

(1)螺栓缺少。此類病害數(shù)量相對(duì)較少，但危害極大，一旦兩端均松脫后，對(duì)系桿缺少固定，極易造成掉桿安全隱患。此類病害多分布于半封閉聲屏障下行無屏體的主榀上部第3～4檔處。

(2)螺栓松動(dòng)。此類病害帶有普遍性，在半封閉聲屏障的兩側(cè)及頂部均有發(fā)現(xiàn)，且多發(fā)生在栓孔偏大、缺少平墊圈以及施工偏差處所。

(3)螺栓銹蝕。此類病害主要由于施工時(shí)，未按設(shè)計(jì)要求采用防銹螺栓、防銹墊圈和螺母，發(fā)現(xiàn)部位多在主榀頂部的節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓。

由于高鐵半封閉聲屏障項(xiàng)目尚無相應(yīng)使用維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，僅根據(jù)發(fā)現(xiàn)的病害狀態(tài)及設(shè)計(jì)和施工單位提供的資料，初步分析產(chǎn)生的原因如下：

(1)螺栓防松措施不到位。采用熱浸鋅的M10×110細(xì)長(zhǎng)螺栓固定80×80方管系桿，由于螺栓公差配合較大，栓桿較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)上容易產(chǎn)生松動(dòng)，再加上沒有采用雙螺母或開口銷等防松措施，這樣的螺栓固定方式，在結(jié)構(gòu)上埋下了容易松脫的隱患。

(2)施工質(zhì)量不良。從初步檢查情況看，施工方對(duì)主榀和系桿的固定孔加工偏大，影響緊固效果；螺栓采用上穿式，一旦松脫，極易掉桿；彈簧墊圈缺平墊圈，造成無效防松。至于螺栓銹蝕問題，施工過程中未按設(shè)計(jì)采用防腐螺栓。

(3)高速列車運(yùn)行影響。由于高速通過列車所產(chǎn)生的震動(dòng)和氣壓作用，加速了螺栓產(chǎn)生松動(dòng)的趨勢(shì)。

3 半封閉聲屏障整治方案

3.1 主要工程內(nèi)容及數(shù)量

3.1.1 主要工程內(nèi)容

聲屏障系統(tǒng)主要包括聲屏障單元板、H型鋼立柱、固定限位板和活動(dòng)限位板及相應(yīng)的連接方鋼管等，聲屏障總高度為8 m。本次工程主要是對(duì)半封閉聲屏障立柱頂壁、側(cè)壁方鋼管進(jìn)行加強(qiáng)加固。具體加固方案如下：將既有螺栓卸下，將新設(shè)計(jì)的螺桿M10穿過M12加厚平墊圈、方鋼管、既有角鋼、M12加厚平墊圈、彈簧墊圈后擰緊雙螺母至規(guī)定扭力矩(采用8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓，預(yù)緊力為22kN)，將開口銷插入螺栓尾部孔內(nèi)后板開。

3.1.2 主要工程數(shù)量

聲屏障門式鋼架立柱間距2m，分路基段和橋梁段兩部分。

橋梁段聲屏障門式鋼架共468榀，側(cè)壁方鋼管連接螺栓共7組，頂壁方鋼管連接螺栓共9組，側(cè)壁和頂壁共計(jì)16組，每組4個(gè)連接螺栓，橋梁段需更換螺栓29952套。

路基段聲屏障門式鋼架共290榀，側(cè)壁方鋼管連接螺栓共7組，頂壁方鋼管連接螺栓共11組，側(cè)壁和頂壁共計(jì)18組，每組4個(gè)連接螺栓，橋梁段需更換螺栓20880套。

本次工程施工需更換螺栓共計(jì)：29952套+20880套=50832套。

3.2 施工單元?jiǎng)澐?/p>

由于半封閉聲屏障存在封閉側(cè)和未封閉側(cè)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將半封閉聲屏障分為4個(gè)施工單元，如圖1。

圖1 施工單位劃分

3.3 施工方法

(1)第一單元施工方法：在接觸網(wǎng)停電狀態(tài)下，作業(yè)人員通過7m鋁合金伸縮爬梯攜帶特制工作吊籃到達(dá)螺栓更換位置，將工作吊籃兩掛鉤分別掛于H型鋼柱兩側(cè)方鋼上，待吊籃懸掛牢固后，作業(yè)人員進(jìn)入吊籃進(jìn)行螺栓更換。

(2)第二單元施工方法：在接觸網(wǎng)停電狀態(tài)下，作業(yè)人員采用9m鋁合金伸縮爬梯，其它工具和施工方法與第一單元相同。

(3)第三單元施工方法：在接觸網(wǎng)停電狀態(tài)下，通過12m鋁合金伸縮爬梯將人、吊籃及其它工具送至門式鋼架H型鋼橫梁頂部，將吊籃掛于門式鋼架H型鋼橫梁上并確保懸掛牢固后，人站于吊籃內(nèi)進(jìn)行螺栓更換。

(4)第四單元施工方法：在靠近未封閉側(cè)，在接觸網(wǎng)停電狀態(tài)下，通過12m鋁合金伸縮爬梯將人、吊籃及其它工具送至門式鋼架H型鋼橫梁頂部，將2個(gè)特制的可以橫移的吊籃組裝成一個(gè)整體在H型鋼橫梁上橫移進(jìn)行螺栓更換。在靠近封閉側(cè)，采用特制的、可在鋼軌上移動(dòng)的小車上搭設(shè)腳手架，人員站在腳手架上進(jìn)行更換螺栓施工。

3.4 材料與設(shè)備

主要材料和施工機(jī)具見表1、表2。

表1 主要材料

表2 主要施工機(jī)具配置表

3.5 勞力組織

科學(xué)合理的的勞力安排可以有效提高施工的工效和質(zhì)量。勞動(dòng)力安排要結(jié)合施工工期和施工設(shè)備，充分發(fā)揮人機(jī)效能。具體勞動(dòng)力組織見表3。

表3 勞動(dòng)力組織

3.6 安全注意事項(xiàng)

(1)整個(gè)施工作業(yè)過程中，嚴(yán)格貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針。

(2)進(jìn)入高鐵通道門之前嚴(yán)格執(zhí)行“雙命令”制度，并做好人員、機(jī)具、材料的“三確認(rèn)”工作，封鎖開始后方準(zhǔn)開啟通道門。

(3)上道后，在接觸網(wǎng)接地線未掛好、未得到允許施工信號(hào)前，梯子必須保持水平狀態(tài)，并與接觸網(wǎng)保持2米以上的安全距離。

(4)作業(yè)人員必須聽從施工負(fù)責(zé)人的命令，分工明確，協(xié)調(diào)配合。

(5)利用梯子和掛籃作業(yè)時(shí)要扶牢、站穩(wěn)，高度超過2米作業(yè)時(shí)，必須佩帶安全帶。

(6)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，做到工完料清；下道后，做好人員、機(jī)具、材料的“三確認(rèn)”工作，確保工具、材料無遺漏。

4 結(jié) 語

高速鐵路半封閉聲屏障螺栓更換施工工作量大、施工難度大、安全風(fēng)險(xiǎn)大、工期緊。本次施工中創(chuàng)造性的采用吊籃、小車上腳手架搭設(shè)的施工方法，提高了施工的安全性和靈活性，加快了施工進(jìn)度，僅用了1個(gè)月時(shí)間對(duì)1.51 km的半封閉聲屏障的螺栓進(jìn)行了更換，減小了施工對(duì)日常檢修的影響。通過對(duì)半封閉螺栓的更換工作，解決了螺栓和系桿脫落問題，提高了高速行車的安全性，為類似聲屏障的整治提供現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。

[1]秦建成.高速鐵路聲屏障[J].環(huán)境工程,2009,27(6):115-117.

[2]康健.高速列車脈動(dòng)壓力作用下聲屏障的強(qiáng)度與疲勞性能分析[D].成都：西南交通大學(xué),2015.

[3]尹皓，李晏良，劉蘭華,等.高速鐵路聲屏障檢查維護(hù)方法探討[J].鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生，2015，5(6):243-246.

Diseases and Treatment in Semi-closed Sound Barrier Bolt of High Speed Railway

LI Bo，ZHENG Yu-liang，QIU Min-qi

(Hangzhou Permanent Way District Shanghai Railway Administration,Hangzhou 310009，China)

According to the problems of semi-closed sound barrier bolt in the operation process of Hang-Chang High-speed Railway, introduces the common diseases of semi-closed sound barrier bolt and the causes of the disease. Based on the practice experience of the disease control of semi-closed sound barrier bolt, explore the method of repairing the disease of semi-closed sound barrie bolt. Used the construction method by the basket and scaffold which setted up on the special car, treated the the disease of semi-closed sound barrier bolt. This method improve the safety and flexibility of construction, Shorten the construction period,and provide reference formaintenance and disease treatment of semi-closed sound barrier in the future.

high-speed railway ; sound barrier ; bolt; disease; treatment

2016-11-28

李 波(1986-)，男，浙江杭州人，工程師，碩士，E-mail: 510090772 @qq.com。

U238；TU112.59

A

10.3969/j.issn.1671-234X.2016.04.007

1671-234X(2016)04-0035-03